Способ получения гранулированной фенолформальдегидной смолы резольного типа

Способ получения гранулированной фенолформальдегидной смолы резольного типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. 09) 11И

ыв С 08 G 8/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3355212/23-05 (22) I l 11.81 (46) 23.03.83. Бюл. 11 11 (72) Л. P. Вин, Е. Г.,Полещук, В, Х, Гайфулина, Г. И. Козлова, Г. Н. Стальмаков и В. А. Никольский (71) Кемеровский научно-исследовательский институт химической промыш Л ленности (53) 678.632(088.8) (56) 1. Патент СЫА И 1347878, кл, С 08 G 5/06, опублик. 1974.

2. Патент ФРГ М 2713852, кл, С 08 С 8/ IО, опублик. 1980.

3. Патент CllIA 11 4206095, кл. С 08 G 8/10,опублик. 1980 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ- ГРАНУЛИР02

ВАНН0А ФЕНОЛФОРИАЛЬДЕГИДНОй СИОПИ

РЕЗОЛЬНОГО ТИПА- конденсацией фенола и/или его гомологов или смеси фенола и аналина или канифоли с формальдегидом в присутствии аммиака и стабилизатора водной дисперсии при нагревании с последующей промывкой водой .и выделением гранул, о т л ич а ю щ и .й с я тем, что, с целью получения высокореакционной смолы с повышенными временем желатйниэации и текучестью, в качестве стабилизатора водной дисперсии используют сополимер стирала с малеиновым ан-. гидридом в количестве 0,8-1,6 мас.ч. на 100 мас. ч. фенола.

1006446

Ю

1$

1

Изобретение относится к получению резольных фенолформальдегидмых смол в гранулированном виде, пред" назначенных для использования в качестве связующего в композициях для получения пресс-порошков, фрикционных изделий и др.

Известен способ получения фенолформальдегидных смол в гранулированном виде путем поликонденсации фенола и формальдегида в присутствии аммиака и стабилизатора водной дисперсии, согласно которому поликонденсацию фенола и/или его гомологов и форжальдегида проводят в присутствии катализатора аминного типа с добавлением диспергирующего агента и последующим введением добавки, придающей плавкость гранулам смолы. Диспергирующий агент добавляют для образования и стабилизации суспенэии, представляющей соЬой масляные капельки смолы в реакционной среде. В качестве диспергирующего агента по данному способу берут смесь поверхностно-активного вещества и за,щитного коллоида. В качестве поверх" ностно-активного вещества используют, например, алкиларилсульфат щелочного металла, в качестве защитного коллоида - карбоксиметилцеллюлоэу или полиэтиленгликоль 1 )..

Недостатком данного способа явля" ется то, что смолу получают в виде неплавких гранул. Введение добавок, придающих плавкость смоле, таких как ароматические, алифактические, алициклические амины, гидразин, пипераэин, пиперидин, меламин, анилин, мочевина, вызывает снижение скорости отверждения смолы, что делает ее практически непригодной к перераЬотке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения гранулированной фенолформальдегидной смолы резольного типа конденсацией фенола и/или его гомологов. или смеси фенола и анилина или канифоли с формальдегидом в присутствии аммиака и стабилизатора водной дисперсии при нагревании с последующей промывкой водой и выделением гранул 53).

Однако смолы, полученные этими способами, отличаются низкой реакционной способностью. Они имеют низг кую текучесть, короткое время желатинизации, Указанные недостатки обусловлены тем, что защитные коллоиды, при" меняемые в данных способах и повышающие стойкость дисперсии смолы к коагуляции, не могут обеспечить гидрофобность гранул, достаточную для их выделения.

Известным способом невозможно получить смолу с высокой реакционной способностью, так как гранулы смолы с более высокими показателями времени желатиниэации и. текучести агломе" рируют во время выделения их из дисперсионной среды.

Полученная известным спосоЬом гранулированная неслеживающаяся смола, имеющая низкую текучесть и короткое время желатинизации, не может быть использована для получения формовочных масс, так как не обладает способностью смачивать и пропитывать мелкодисперсные наполнители при изготовлении формованных изделий, вследствие чего последние обладают низкими прочностными свойствами, а в некоторых случаях изделия вообще не формуются.

Известен спосоЬ, включающий поли конденсацию фенола и/или его гомологов и формальдегида в присутствии аммиака или аминосоединения с добавлением защитного коллоида при 7590 C с последующим быстрым охлаждением полученной водной дисперсии до температуры ниже 40 С, многократной промывкой водой и выделением резола в виде гранул. В качестве защитного коллоида по. данному способу мо° гут Ьыть использованы гуммиарабик. смола гатти, оксиалкилированная t уаровая смола или частично гидролизованный поливиниловый спирт L23.

Недостатком известного способа является также необходимость в 3-4 промывках трехкратным количеством

:воды, что вызывает значительные технологические трудности, ведет к образованию большого количества

Ю загрязненных фенолом и низкомолеку" лярными продуктами конденсации сточных вод, подлежащих очистке.

Указанные операции разбавления и промь1вок удлиняют процесс получения смолы, снижая ее производител ьност ь.

Целью изобретения является получение высокореакционной смолы с по3 1006446 .ф вышенными временем желатинизации и текучест ью. Эта цель достигается тем, что согласно способу получения гранулированной фенолформальдегидной

$ смолы поликонденсацией фенола и/или его гомологов, или смеси фенола с канифолью ияи анилином и формальдегида в присутствии аммиака и стабиПример 2, 300 г технического крезола, 238 г формальдегида в виде 36,64-ного водного раствора, 55 r аммиака в виде 27,3"ь-ного водного раствора, 24 Г сополимера стирола с.малеиновым ангидридом в виде

10 -ного водного раствора и 330 г воды загружают при перемешивании в реакционную колбу и нагревают до

96+5oC При этой температуре смесь выдерживают в течение 150 мин. Далее процесс осуществляют по примеру 1.

Пример 3. 200 r фенола, 260 г-. формальдегида в- виде 36,9ь водного рализатора дисперсии с последующей 10 промывкой водой и выделением гранул, в .качестве стабилизатора используют сополимер стирала с малеиновым ангидридом в количестве 0,8l,6 мас. ч. на 100 мас. ч. фенола. 15- створа, 73 г аммиака в виде 25,74-ного водного раствора, 16 г сополимера стирола с малеиновым ангидридом в виде 104-ного водного раствора и

200 г воды загружают при перемешиваПроцесс проводят .при молярном соотношении фенол:формальдегид:аммиак, Равном .соответственно l:(1,1-3): (О >1 -"0,6) при 85-102 С в течение

60-150 мин, отделяют гранулы фильт- 30 нии в реакционную колбу и нагревают в течение 35 мин до 92-100 С. При этой температуре реакционную смесь выдерживают в .течение 60 мин. Далее процесс осуществляют по примеру рованием и промывают двукратным объемом воды.

Сополимер стирола с малеиновым ангидридом получают сополимеРизацией стирола и малеинового ангидрида e zS Пример 4. 130 г фенола, 71 5 г анилина, 182,0 г формальдегида в виде 36 >Я-ного водного раствосреде осуыенного бензола. Структурная формула сополимера . ра, 27 r аммиака в виде 24Ж-ного водного раствора, 10,4 г сополимера стирола и малеинового. ангидрида, в виде 101-ного водного раствора и

143 г воды загружают в реакционную колЬ и и пе емешивании и наг евают х, ляется по примеру

В табл. l представлены свойства смолы, полученной предлагаемым спосо" бом, и смолы> полученной известным способом. раствора. Гранулы промывают двукрат- 30 ным (по отношению к весу смолы) объемом холодной воды и сушат на воздухе.

Маточный раствор используют вновь для. последующей конденсации. где Х = 2-10 У Я Р Р

70 „ в течение, 35 мин,до 96+5 С. Реакцимальдег„да s в„„ З3 оннУю массу выДерживают при этой тЕмтрикрезола, 263 г формапьдегида 8 BN» 35 ого аствора пературе в течение 120 мин. Далее

45,2 г аммиака в виде -ного водвиде 2Д ного вод процесс осУществлЯют по пРимеРУ 1. ,ного раствора, 220 г воды, 416 г со полимера стирола с малеиновым ангид- Пример 5. В реакционную колРидом в виде 10 -ного водного раство-,е бу загружают 200 г фенола, 60 г кара стирола с малеиновым ангидридом нифоли, 298 г формальдегида в виде в виде 104-ного водного раствора 36,9Ж-ного водного раствора> 50 r загружают в реакционную колбу при пе- аммиака в виде 243-ного водного ремешивании и нагревают в течение раствора, 20 г сополимера стирола с

45 мин до 85+5ОС. При этой темпера- <3 малеиновым ангидридом в виде 10 ь-но- туре реакционную смесь выдерживают . го водного раствора и 20 г воды наг90 мин, охлаждают до 20-30юС и отделя- ревают в течение 30-45 мин до 96Ф е еТ на фильтре полученную в виде сфе- 102 С и выдерживают при- это- темпера- рических гранул смолу от маточного, туре РО мин. Далее процесс осуществ1006446

Таблиц а1, Предлагаемый способ

Показатели смолы

Известный способ

Примеры .

)1) 1 2 3 4 5

Время желатинизации 150 С, с 123 130 93 128 100

Текучесть по наклонной плоскости при 125а С, мм

85 105 93 175 165

Содержание свободного ,фенола, 5,95 8,69 8,77 4,2 4,80

8,5

Как видно из таблицы, время желатинизации смолы, полученной предла гаемым способом, повышено в 2-3 ра" за, текучесть в 2,7-.5,3 раза по сравнению со смолой, полученной известныи способом.

На основе смолы, полученной по примеру 4, изготовлен пресс-материl

Табл и ц а2, Ч

Нормы ГОСТ Величина показателей

5689-79 дпя

Э1-340-02 на смоле по на смоле типопредлагаемо- вой по ГОСТ 18694-80 му способу

Единица измерения. Показатели

5,83

Не менее 4 9 6 39

° 1

61,0

58,8

МПа, в

3,1 10

2 ° 10И

1 Ъ

5 10

135

Не менее 125 . 139

Ю

Не менее 5 10 2,6 10

1,7 10

0,0018

Не более 0,08 0,0165

Не менее 13 14,1 13,0 ударная вязкость на образцах без надреза

Разрешающее напряжение при изгибе

Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом

Теплостойкость по Мартенсу,вС

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом см

Тангенс угла диэлектрических потерь при чаСто" те 50 Гц

Электрическая прочнбсть, Ф кв/мм ал по режиму и рецептуре пресс-материала Э1-340-02 (ГОСТ 5689-79).

Для сравнения была изготовлена также партия пресс-материала на основе смолы Сф-340, выпускаемой по

ГОСТ 18694-80. Данные испытаний двух партий пресс-материала Э1-340-2

I приведены в табл. 2.

° ййй а@а аайа@» a&%&OAaOOAHOa&%%%&aa&aO&a

7 100644ь 8

Пресс-материал на основе смолы, смола, полученная предлагаемым спополученной предлагаемым способом, собом - в течение 24 ч. по своим свойствам находится на уров- Способ отличается стабильностью не с материалом на основе аналогич- параметров, обеспечивает получение ной негранулированной смолы, се- высокореакционной фенолформальдерийно выпускаемой отечественной гидной смолы в гранулированном виде промышленностью. Однако смола мар - с заданными свойствами. Смола s граки Сф-340 при испытании на слежива- . нулированном виде не слеживается при емость под нагрузкой 0,2 кгс/см при хранении в течение длительного време30 С слеживается в течение 4 ч, à 10 ни.

Составитель И. Гинзбург

Редактор Т. Кугрышева Техред И.Костик Корректор И. Шароши, !

Заказ 2045/39 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4